Roboty współpracujące mogą być wykorzystywane w większości przedsiębiorstw zajmującychsię produkcją, niezależnie od ich wielkości i branży. Urządzenia te doskonale sprawdzają się zarówno przy realizacji krótkich serii produkcyjnych, jak i w procesie wymagającym szybkich zmian. Roboty współpracujące można z powodzeniem wykorzystać do automatyzacji powtarzalnych zadań, ich zaletą jest również to, że mogą działać w trudnych warunkach pracy, wykonując czynności szczególnie uciążliwe. Najczęściej stosowane są do zadań podnoszenia i umieszczania przedmiotów, polerowania, formowania wtryskowego, pakowania i paletyzacji, montażu, wkręcania, klejenia czy spawania. Można je również wykorzystać np. do obsługi maszyn CNC. Korzyści, jakie dają lekkie, łatwe w konfiguracji i przemieszczaniu oraz uniwersalne w zastosowaniu roboty współpracujące, są w zasięgu także małych i średnich przedsiębiorstw.

– Roboty współpracujące pozwalają osiągnąć wysoką stopę zwrotu z inwestycji w krótkim czasie – uważa Marek Gwóźdź, menedżer ds. rozwoju sprzedaży w Polsce w Universal Robots. – Dzięki odciążeniu od zadań uciążliwych oraz skróceniu przestojów pracownicy mogą skoncentrować się na zadaniach o większej wartości dodanej. To oznacza optymalizację kosztów, a co za tym idzie, lepszą pozycję konkurencyjną.

W podobnym tonie wypowiada się Jędrzej Kowalczyk, prezes zarządu FANUC Polska: – Producenci, którzy chcą obniżyć koszty produkcji i zwiększyć konkurencyjność swoich przedsiębiorstw, małych, średnich czy dużych, stawiają na robotyzację procesu produkcji. W tym celu poszukują rozwiązań, które byłyby nie tylko łatwe w użytkowaniu, uniwersalne, ale też ekonomiczne w eksploatacji. Roboty współpracujące są odpowiedzią na te potrzeby – podkreśla.

Możliwości zastosowania robotów współpracujących są praktycznie nieograniczone, zarówno jeśli chodzi o aplikacje przemysłowe, jak i branże przemysłu.

– Zadania polegające na podnoszeniu lub przemieszczaniu nieporęcznych elementów w środowisku przemysłowym, szczególnie w sektorze dystrybucji, przemyśle motoryzacyjnym czy maszynowym, należą do zadań uciążliwych, potencjalnie niebezpiecznych i najmniej lubianych przez pracowników – twierdzi Jędrzej Kowalczyk.

Janusz Jakieła, sales manager w firmie KUKA, wskazuje na inne korzyści z wykorzystania kobotów: – Poprzez zastosowanie wbudowanych czujników siły i momentu nasze roboty współpracujące są idealne do aplikacji montażu oraz demontażu – nie musimy stosować już dodatkowych, zewnętrznych czujników czy systemów wizyjnych. Bez wątpienia prawdziwe jest tutaj stwierdzenie, odnoszące się również do tradycyjnych robotów, że co do obszarów zastosowania kobotów ogranicza nas tylko nasza wyobraźnia (oraz niestety budżet).

Nowe możliwości

Koboty otwierają przed przedsiębiorstwami nowe możliwości. Przede wszystkim pozwalają na ścisłą współpracę człowieka z robotem, dzięki czemu – jak podkreśla Janusz Jakieła z KUKA – powstają nowe obszary robocze, pozwalające na zwiększenie wydajności i ekonomiczności pracy.

– Roboty współpracujące, a właściwie współpracujące systemy zrobotyzowane, umożliwiają interakcję pomiędzy ludźmi a robotami. Pozwala to na zastosowanie robotów w sposób odmienny od tradycyjnego rozwiązania, gdzie człowiek i robot byli odgrodzeni w codziennej pracy – tłumaczy Jakub Stec, channel manager w ABB. – Dzięki temu możliwe są nowe rodzaje aplikacji i większa elastyczność. Stopień współpracy może być różny i zależy od wybranego rozwiązania, możliwości i potrzeb – dodaje.

Jak zaznacza Marcin Gwóźdź z Universal Robots, koboty pozwalają na znaczące obniżenie kosztów implementacji robotyki: – Dzięki temu robotyzacja staje się dostępna również dla małych i średnich przedsiębiorstw. Wykorzystywana jest w wielu zastosowaniach, zarówno tradycyjnych, jak i pozostających do tej pory zupełnie poza zasięgiem robotyzacji – wyjaśnia. I dodaje: – Wprowadzone przez nas roboty są łatwe w obsłudze. Obniżają barierę wiedzy i umiejętności koniecznych, by programować roboty. Dzięki systemowi nauczania polegającemu na „pokazywaniu” robotowi czynności, które ma wykonać, praktycznie każdy pracownik może go programować. Koboty zrewolucjonizowały robotykę, skracając czas rozpoczęcia pracy urządzenia z tygodni do zaledwie kilku godzin.

Współczesne roboty przemysłowe za sprawą nowoczesnych systemów sterowania, systemów wizyjnych, czujników siły, a także możliwości korzystania z inteligentnych funkcji oprogramowania oferują producentom wysoki poziom wydajności w złożonych procesach produkcyjnych.

– Mimo że możliwości wykorzystania robotów w fabrykach są niemal nieograniczone, to wciąż są obszary, w których człowiek jest niezastąpiony, głównie ze względu na elastyczność jego pracy, umiejętność wykonywania bardzo złożonych ruchów, a przede wszystkim zdolność podejmowania niestandardowych decyzji. Właśnie dlatego producenci robotów postanowili stworzyć rozwiązanie, które wesprze produkcję w sposób umożliwiający wykorzystanie odmiennych cech człowieka i maszyny. Roboty współpracujące to roboty nowej generacji, zasługujące na miano asystentów operatorów – tłumaczy Jędrzej Kowalczyk z FANUC Polska. Jak dodaje, w systemie współpracy „ramię w ramię” człowiek ma za zadanie podejmować decyzje i sprawować kontrolę nad realizowanym procesem produkcji, a robot ma wykonywać zlecone zadania z najwyższą precyzją, powtarzalnością, stabilnością i wydajnością. Przedsiębiorstwa korzystające z takich rozwiązań mają więc możliwość uzyskania wysokiej efektywności procesów, co wynika z zastosowania robota, a także elastyczności, która jest z kolei efektem zaangażowania człowieka do współpracy z robotem. – Ponieważ generacja robotów współpracujących wciąż się rozwija, możemy mówić o kierunkach, które już wkrótce otworzą nowe możliwości zastosowania robotów tego typu w zakładach produkcyjnych z szerokiego grona branż przemysłu – zapowiada Jędrzej Kowalczyk. Wśród nowych możliwości wymienia m.in.:

– dostosowanie konstrukcji oraz parametrów (udźwigu i zasięgu) robotów do różnorodnych zadań i branż, które dotąd nie mogły być robotyzowane m.in. ze względu na zbyt duże wymagania tradycyjnego robota w zakresie systemów bezpieczeństwa, niemożliwe do spełnienia bezpośrednio na linii produkcyjnej;

– dostosowywanie robotów do wymogów wybranych sektorów produkcji; w efekcie prac konstruktorów coraz więcej robotów będzie spełniać wyśrubowane normy, np. dotyczące kontaktu z żywnością (przemysł spożywczy) lub czystości produkcji (przemysł medyczny i farmaceutyczny);

– zapewnienie najwyższych możliwych standardów bezpieczeństwa robotów, gwarantujących, że współpraca robota;

– człowiekiem będzie w 100% bezpieczna w każdym środowisku produkcyjnym;

– rozwijanie inteligencji robotów – opcje i dodatki sprzętowe do robotów poszerzają możliwości ich zastosowania, a gdy robot jest gotowy do przejęcia na siebie zadań, które dotąd były realizowane w innym miejscu linii, wpływają także na optymalizację procesów produkcji.

Tańsza robotyzacja

Jak przekonują producenci robotów współpracujących, ich wdrożenie może przynieść wiele korzyści. Szczególnie że coraz częściej można je wykorzystać tam, gdzie do tej pory było to bardzo utrudnione, np. z powodu wysokich kosztów całkowitej robotyzacji procesu.

– Współpraca robotów i ludzi pozwala na częściową robotyzację, dzięki czemu upraszcza cały proces i czyni go tańszym. Roboty współpracujące wymagają też mniej miejsca do montażu – zauważa Jakub Stec z ABB. Jako kolejną korzyść wskazuje ograniczenie kosztów związanych z uproszczeniem systemów bezpieczeństwa, chociaż akurat w tym wypadku wiele zależy od typu aplikacji i robota. Niektóre z nich wymagają np. skanerów laserowych, by pracować efektywnie.

Jak zaznacza Jędrzej Kowalczyk, koboty umożliwiają robotyzację trudnych obszarów produkcji, tzw. wąskich gardeł, które dotychczas nie mogły być robotyzowane, np. z uwagi na zbyt duże wymagania przestrzenne dla klasycznego systemu bezpieczeństwa robota, takich jak wygrodzenie czy kurtyna. – Tym samym pojawia się szansa na udrożnienie trudnych obszarów produkcji i podniesienie efektywności całego systemu produkcyjnego. Wprowadzenie robotów w takie miejsca skutkuje podwyższeniem poziomu jakości i powtarzalności produkcji, ograniczeniem strat, lepszym wykorzystaniem materiałów i zasobów, zwiększeniem elastyczności i przewidywalności procesów, a w efekcie wzrostem konkurencyjności zakładu – wylicza prezes zarządu FANUC Polska.

Zdaniem Marcina Gwoździa z Universal Robots najważniejszą zaletą kobotów jest prostota wykorzystania tych lekkich, oszczędzających miejsce i łatwych w przezbrojeniu urządzeń. – Przeniesienie kobota do obsługi nowych procesów następuje szybko, jeszcze tego samego dnia robot może wykonywać zupełnie nowe zadania. Przedsiębiorstwo zyskuje dzięki temu możliwość automatyzacji niemal każdej linii produkcyjnej, na której praca wykonywana była dotąd w pełni lub częściowo manualnie – dodaje.

Janusz Jakieła z KUKA przekonuje, że roboty współpracujące to przyszłość: – Podkreślić trzeba fakt realnego współdziałania, a co za tym idzie, zmiany w myśleniu, postrzeganiu robotów jako takich. Do tej pory robot nieodzownie kojarzony był z wygrodzeniem, z zapewnieniem bezpieczeństwa dla człowieka właśnie poprzez fizyczną barierę. Obecnie na naszych oczach dokonuje się zmiana, do której powinniśmy się przyzwyczajać, bo z pewnością w tym kierunku rozwijać się będzie robotyka. Praca, zadania będą współdzielone, wykonywane ramię w ramię przez człowieka i maszynę, jaką jest robot – opowiada.

Kiedy zainwestować w koboty

Według Janusza Jakieły z KUKA roboty współpracujące są nieodzowną, integralną częścią inteligentnej fabryki przyszłości. – Robotyka rozwija się w kierunku kooperacji z człowiekiem, dzięki czemu nie zamyka stanowisk pracy, a ułatwia wykonywanie monotonnych zadań pracownikom, niwelując tym samym niekorzystne zjawiska demograficzne – wyjaśnia.

Co do tego, że warto inwestować nie tyle w same koboty, ile w ogóle w roboty przemysłowe, nie ma wątpliwości prezes zarządu FANUC Polska. Jak tłumaczy, są one w stanie znacząco zwiększyć wydajność pracy zakładów produkcyjnych. – W przypadku robotów współpracujących poza korzyściami takimi jak wysoka dokładność i powtarzalność wykonywanych czynności, zwiększenie szybkości pracy w stosunku do tych samych operacji wykonywanych przez człowieka, możliwość pracy trójzmianowej bez ponoszenia dodatkowych kosztów i pracy w trudnych warunkach, możliwość synchronizacji z innymi maszynami i systemami akwizycji danych, bardzo ważna jest także możliwość podniesienia poziomu bezpieczeństwa produkcji i pracowników – wylicza. Jak dodaje, roboty współpracujące w ogromnym stopniu poprawiają ergonomię pracy poprzez odciążanie pracowników na liniach montażu oraz wykonywanie drobnych, powtarzalnych, lecz nużących – i dlatego niebezpiecznych – czynności.

Zadania wykonywane przez roboty wpływają też na jakość wyrobów, oszczędność materiałową i energetyczną. – Ponadto w dobie Przemysłu 4.0 warto myśleć o tym, że linie przemysłowe muszą być wyposażone w zaawansowaną technologię, m.in. inteligentne czujniki, bezprzewodowe sieci zintegrowane z maszynami i transferujące dane, a także systemy cyberfizyczne, wspierające utrzymanie ruchu. Efektywnym i funkcjonalnym elementem takiego zakładu przemysłowego są roboty nowej generacji, stanowiące kluczowy element elastycznych, zrobotyzowanych gniazd produkcyjnych, charakteryzujących się wysokim poziomem inteligencji – mówi prezes zarządu FANUC Polska. I kontynuuje: – Dodatkowym argumentem przemawiającym za inwestycjami jest fakt, że na skutek rozwoju technologii i sztucznej inteligencji roboty współpracujące stają się coraz tańsze i łatwiej dostępne już nie tylko dla największych zakładów produkcyjnych, ale także dla mniejszych zakładów z sektora MŚP.

Zdaniem Jakuba Steca z ABB inwestycja w roboty współpracujące nie zawsze jest uzasadniona, bo – jak tłumaczy – w przedsiębiorstwach jest duża liczba wdrożeń robotów współpracujących, w których lepszym i tańszym rozwiązaniem byłby klasyczny robot przemysłowy. – Klient uzyskałby niższą cenę, większą wydajność dzięki wyższym dopuszczalnym prędkościom robota oraz trwałość dzięki mocniejszej konstrukcji. To, jaki robot powinien zostać użyty: współpracujący czy klasyczny, powinno wynikać z rzeczywistych potrzeb klienta. Tam, gdzie analiza wykaże korzyści z robota współpracującego, warto go zastosować – wyjaśnia Jakub Stec.

Koboty rosną w siłę

Według prognoz firmy badawczej Loup Ventures rynek robotyki przemysłowej w ciągu najbliższej dekady wzrośnie prawie trzykrotnie, a sama sprzedaż robotów współpracujących ma stanowić w 2025 r. aż 1/3 wszystkich dostarczanych jednostek. To ogromny skok, bo jeszcze nie dalej niż rok temu koboty stanowiły jedynie kilka procent wszystkich sprzedawanych robotów przemysłowych. Z czego wynika ich rosnąca popularność? Według Marcina Gwoździa z Universal Robots o wzroście popytu na koboty decyduje ich uniwersalność i wszechstronność zastosowań oraz dostępność dla szerokiej grupy przedsiębiorstw. – Roboty współpracujące w sposób szczególny nadają się do automatyzacji w małych i średnich przedsiębiorstwach, gdzie instalacja tradycyjnych robotów do krótkich serii produkcyjnych byłaby zbyt kosztowna – tłumaczy.

Rozwój rynku robotyki, zdaniem Janusza Jakieły z KUKA, spowodowany jest z jednej strony dążeniem przedsiębiorstw do wzrostu wydajności i jakości produkcji, a z drugiej sytuacją demograficzną, tj. brakiem rąk do pracy. – Wraz z rozwojem technologii roboty współpracujące będą coraz tańsze, coraz łatwiejsze w programowaniu i instalacji. Czas potrzebny do ich wdrożenia na stanowisku pracy zostanie skrócony do minimum, dodatkowo będą potrzebowały niewiele miejsca w porównaniu do tradycyjnej robotyki. Wszystkie te czynniki przyczynią się do wzrostu liczby robotów współpracujących w przemyśle – przewiduje.

Podobnie prognozy stawia Jakub Stec z ABB, który uważa, że duży udział kobotów w szacunkach sprzedaży wszystkich typów robotów wynika z faktu, że otwierają one nowe możliwości zarówno biznesowe, jak i techniczne. – Prawidłowo dobrane i wdrożone roboty współpracujące przynoszą duże korzyści ich użytkownikom i mogą stanowić rozwiązanie takich ich problemów jak np. brak wystarczającej liczby pracowników – podkreśla.

Jak zauważa Jędrzej Kowalczyk z FANUC, robotyka przemysłowa jest jednym z najdynamiczniej rozwijających się obszarów technologii i z roku na rok obserwujemy globalny wzrost zamówień na roboty. – Co ciekawe, zamawiają je już nie tylko wysoko zrobotyzowane kraje lub branże przemysłowe. Dziś po roboty sięgają nawet ci, którzy dotychczas z powodzeniem bazowali tylko na pracy ludzkich rąk. Jednak okazuje się, że współczesny rynek ma coraz większe wymagania, a w związku z tym przestaje to już wystarczać. Roboty współpracujące są doskonałym narzędziem w rękach kreatywnych ludzi, którzy w końcu mogą uwolnić się od ciężkich, niebezpiecznych lub monotonnych prac i zająć się bardziej odpowiedzialnymi i przyjemniejszymi zadaniami. Dlatego właśnie zapotrzebowanie na nie wciąż będzie rosło – przewiduje Jędrzej Kowalczyk.